JPH01184675A

JPH01184675A - 磁気記録装置およびトラックアクセス方式

Info

Publication number: JPH01184675A
Application number: JP416588A
Authority: JP
Inventors: Takao Maruyama; 丸山　隆男
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1988-01-11
Filing date: 1988-01-11
Publication date: 1989-07-24

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、マルチトラック磁気ヘッドを用い、高速かつ
正確なトラックアクセスが可能な磁気記録装置に関する
。

〔従来の技術〕

磁気ディスク装置％磁気テープ装置、フロッピーディス
ク装置等の磁気記録装置の高速アクセス化、大容量化を
進める上で、多数の磁気ヘッド素子を−・つのスライダ
に搭載したマルチトラック磁気ヘッドは、一つの有力な
手段である。なぜなら、マルチトラック磁気ヘッドにお
いては、１回の位置決めで、磁気記録媒体上の複数のト
ラックに複数のヘッドを同時にアクセスさせることが可
能であシ、１トラツクあたシのアクセス時間を磁気ヘッ
ドの素子数分だけ減少させることができるからである。

また、磁気記録媒体上のトラックピッチが磁気ヘッド素
子のピッチで決定されるため、トラックピッチが固定さ
れる。従って、トラックピッチのゆらぎを位置決め誤差
に見込む必要がなくなるため、トラックピッチを縮める
ことが可能である。

第５図は、従来提案されてきたマルチトラック磁気ヘッ
ドおよびトラックアクセス方式を示す平面図であり、ｌ
はマルチトラック磁気ヘッド％　２は磁気記録媒体、３
は磁気ヨーク、４はコイル、１０．２０．・・・８０は
データヘッド素子、９０はサーボヘッド素子、１０１．
２０１１・・・８０１はデータトラック％　９０１，９
０２はサーボトランクである。

第５図に示すマルチトラック磁気ヘッドＩＫＦｉ。

１個のサーボヘッド素子９０と８個のデータヘッド素子
ｌＯ〜８０が搭載されている。サーボヘッド素子９０は
サーボトラック９０１および９０２の信号を読み取り、
サーボトラック９０１からの信号とサーボトラック９０
１からの信号が等しくなるようにマルチトラック磁気ヘ
ッド１′＠：位置決めする。結果として、サーボヘッド
素子９０は、サーボトラック９０１とサーボトラック９
０２の中央に位置決めされる。この時、各データヘッド
素子１０〜８０は、それぞれデータトラック１０１磁気
ヘツドの移動なしに、磁気記録媒体面零の８個のトラッ
クに情報を記録再生することができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

第５図に示すマルチトラック磁気ヘッド１およびトラッ
クアクセス方式においては、シーク動作時のサーボ信号
の再生に問題がある。すなわち、サーボトラック９０１
は８本のデータトラック１０１〜８０１間に挾まれてい
るため、隣のサーボトラックに移動する際には、サーボ
信号を連続的に得ることができない。従って、シーク動
作時には、移動する目的トラックの位置を予め推定する
サーボ方式が必要である。このため、目的トラックの位
置を推定するための信号処理回路が余分に必要である。

また、推定値と現実の値との誤差が必ず存在するので、
この誤差を補正し、正しいトラック位置にヘッド位置決
めするために、余分な時間が消費される。よって高速ア
クセス動作が期待できなかった。もし、目的トラックの
位置を推定するための信号処理回路を簡略化し、推定値
と現実の値との誤差を小さく押さえようとすれば、デー
タトラックの数に対して、サーボトラックの数の比率を
多くする必要があった。この比率は、望ましくはｌ対ｌ
にもなシ、磁気記録媒体面に対してサーボトラックの占
める面積が非常に大きくなるので、大容量化に対して極
めて不利であった。

また、第５図において、各データヘッド素子のピッチは
、コイル４を巻く空間を確保するために、磁気ヨーク３
０幅に対してかなシ広くなる。従って、ヘッド素子のピ
ッチはデータトラック１０１〜８０１０幅より大きくな
シ、データトラック間の間隔が広がる。よって、磁気記
録媒体面２を有効に利用することができない。この傾向
は、ヘツドから高出力を得ようとしてコイル巻数を増加
させるほど顕著になるので、高トラツク密度化に対して
不利になっていた。

本発明の目的は、以上のような従来技術の欠点を解消し
、高速アクセスが可能で大容量化が実現できる磁気記録
装置およびトラックアクセス方式を提供することにある
。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によれば、少なくとも１個のサーボヘッド素子と
複数個のデータヘッド素子とを含むマルチトラック磁気
ヘッドと、隣接した複数のデータトラックの集合体であ
って前記データヘッド素子と等しい周期で配置された複
数個のデータ領域および前記データトラックと等しい周
期のサーボトラックの集合体であって前記各データ領域
との間隔が前記サーボヘッド素子と前記データヘッド素
子との間隔に等しく配置された少なくとも１個のサーボ
領域が繰り返し配置されている磁気記録媒体と、ステッ
プ状にトラックシークを行う磁気ヘッド移動機構および
連続的にトラックシークを行う磁気ヘッド移動機構とを
備えた磁気記録装置ならびにこの磁気記録装置において
、前記サーボトラックヘッド素子から再生されるトラッ
クサーボ信号と、前記連続的にトラックシークを行う磁
気ヘッド移動機構を用いて、前記磁気記録媒体上の前記
データ領域中の１個の前記データトラックを選択して前
記データヘッド素子を追従させ、また、前記ステップ状
にトラックシークを行う磁気ヘッド移動機構を用いて、
１組の前記サーボ領域と前記データ領域の幅の和に等し
い周期で前記マルチトラック磁気ヘッドを移動させるこ
とを特徴とするトラックアクセス方式を得ることができ
る。

〔作用〕

本発明は、マルチトラック磁気ヘッド素子のピッチよシ
狭い範囲で行う連続的なトラックシークと、マルチトラ
ック磁気ヘッド素子全体よシ広い周期で行うステップ状
シークとの組合せによシ、磁気記録装置の高速、大容量
化を実現するものである。

第４図は本発明の原理を示す模式図であシ、８は連続的
トラックシークを行う範囲、９は単位記録領域、１００
，２００．・・・ｓｏｏはデータ領域、９００はサーボ
領域、１０１，１０２．・・・１１０゜２０１．２０２
．・・・２１Ｏ１・・・８０１．８０２．・・・８１０
はデータトラック、９０１，９０２．・・・９１１はサ
ーボトラックである。

第４図において、単位記録領域９中には、１１個のサー
ボトラックからなるサーボ領域と、それぞれ１０個のデ
ータトラックの集合体からなる８個のデータ領域があシ
、サーボトラック９０１〜９１１から再生されるサーボ
信号を用いて、データトラック１０１〜１１０，２０１
〜２１Ｏ１・・・８０１〜８１０の連続的なトラックシ
ークが同時に行われる。この範囲では、トラックシーク
時にサーボ信号が連続的に得られるので、高速かつ正確
なトラックアクセスが可能である。また、１個のデータ
ヘッド素子でｌＯ偶のデータトラックにアクセスするこ
とができるので、各データトラックの全てに対応するデ
ータヘッド素子は必要ない。従って、各データヘッドの
ピッチに対する制約は大幅に軽減され、各データヘッド
のピッチが高トラツク密度化に対する制限要因とはなら
ない。

また、マルチトラック磁気ヘッド素子全体よシ広い周期
のトラックアクセスに対しては、−組の記録領域の範囲
９よシ大きな周期でステップ状シークを行う。サーボト
ラック９０１〜９１０は互いに隣接しているので、その
幅の総和は、サーボヘッド素子のトラック幅よりも十分
広い。従って、単純なステップ状シークで多少の移動誤
差があっテモ、サーボヘッド素子を倒れかのサーボトラ
ックにアクセスさせることができる。よって、目的とす
るトラック位置を推定するための複雑な信号処理は不要
である。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を参照して説明する。

第１図は、本発明による第１の実施例の磁気記録媒体お
よびマルチトラック磁気ヘッドを示す平面図である。

第１図において、マルチトラック磁気ヘッドｌには、１
個のサーボヘッド素子９ｏと８個のデータヘッド素子１
０〜８０が搭載されている。また、磁気記録媒体２上の
単位記録領域９中には、磁気ヘッド素子に対応して、１
個のサーボ領域９００と８個のデータ領域１００〜８０
０がある。サーボ領域９００は、暢ｌＯμｍの１１個の
サーボトラック９０１〜９１１の集合体である。サーボ
領域９００と各データ領域１００〜８００のピッチは、
マルチトラック磁気ヘッド１上のサーボヘッド素子９０
と各データヘッド素子１０〜８０のピッチに等しい。サ
ーボヘッド素子９０の磁気ヨーク３の幅は、サーボトラ
ック９０１〜９１１の幅の２倍の２０μｍである。デー
タ領域１００〜８００は、それぞれ幅８μｍ１周期ｌＯ
μｍの１０個のデータトラック１０１〜８１０の集合体
である。データトラック間には、それぞれ２μｍのガー
トバンドを設ける。データヘッド素子１０〜８０の磁気
ヨーク３０幅は８μｍであシ、データトラックの幅に等
しい。データ領域１００〜８００の間と、サーボ領域９
００とデータ領域１００との間には、そレソれ幅ｌＯμ
ｍのガートバンドを設ける。

次に、第１図を用いて、第１の実施例のトラックアクセ
ス方式を説明する。サーボヘッド素子９０は、２個のサ
ーボトラックからの信号を再生する。

両者の差の信号、すなわち、トラッキングエラー信号が
Ｏになるように、後述の連続的なトラックシークを行う
アクチエエータが制御され、サーボヘッド素子が２個の
サーボトラックの中央に位置決めされる。データヘッド
素子１０〜８０はサーボヘッド素子９０の位置決めによ
シ、それぞれのデータ領域の選択されたデータトラック
１０１〜８１０に同時に位置決めされる。たとえば、第
１図に示すように、サーボヘッド素子９０がサーボトラ
ック９０１と９０２の中央に位置決めされたとき、デー
タヘッド素子１０，２０．・・・８０はそれぞれデータ
トラック１０１，２０１．・・・８０１に位置決めされ
る。以下、サーボヘッド素子９０の移動に伴い、データ
ヘッド素子１０，２０．・・・８０は１１次隣接するデ
ータトラックに位置決めされる。

そして、サーボヘッド素子９０がサーボトラック９１０
と９１１の中央に位置決めされたとき、データヘッド素
子１０，２０．・・・８０は、それぞれデータトラック
１１０，２１０．・・・８１０に位置決めされる。

第１図に示す第１の実施例のマルチトラック磁気ヘッド
１は、薄膜磁気ヘッドである。コイル４は、銅を用い、
めっき法によシ作製する。厚さは２．５μｍ１　コイル
巻数は１５ターンである。コイル４の上側および下側（
図には示されてい危い）にコイル４を挾んで配置されて
いる磁気ヨーク３は、ＮｉＦｅを用い、めっき法により
作製する。磁気ヨーク３の厚さは上側、下側とも３μｍ
である。

磁気ヘッドのギャップは５ｉ０２で作製し、そのギャッ
プ長は０．４μｍである。

第２図は、本発明の第１の実施例の磁気ヘッド移動機構
を示す斜視図であり、６はピエゾアクチエエータ、７は
ステップモータである。

第２図において、連続的なトラックシークはピエゾアク
チュエータ６を用いて行い、ステップ状のトラックシー
クはステップモータ７を用いて行う。ピエゾアクチエエ
ータは、印加電圧によシその形状が変化する素子でアシ
、ここで用いた素子は、１００Ｖの電圧印加に対して、
１１１ｍの変位が得られる。シーク動作時には、０〜Ｉ
ＯＶの電圧を印加Ｌ、０〜１００μｍの範囲でマルチト
ラック磁気ヘッドｌの連続シークを行う。また、ステッ
プモータ７は、１回転で５００μ消の変位が得られるカ
ム機構に接続する。ステップ状シーク時には、２回転ず
つ回転させ、単位記録領域９０幅よりも大きな１ｍ１１
１ステツプでマルチトラック磁気ヘッド１を移動させる
。このステップ状シークはサーボ信号を用いないで行わ
れるが、単位記録領域９中のサーボ領域９００の幅は、
複数のサーボトラックの幅の総和であシ、サーボヘッド
素子９０のトラック幅よりも十分広い。従って、ステッ
プ状シークで多少の移動誤差があっても、サーボヘッド
素子９０をいずれかのサーボトラックに位置決めするこ
とができる。サーボヘッド素子９０が、どのサーボトラ
ックに位置決めされたかを知るには、サーボトラックに
トラック番号を記録しておくが、そのサーボトラックに
よ）選択されるデータトラツクのうち、少なくともいず
れか一つにトラック番号を記録しておけばよい。

第１の実施例の磁気記録装置を用いて、マルチトラック
磁気ヘッドのトラックアクセスを行うと、記録再生特性
上％特に問題となるような、クロストークの著しい増加
やエラーレートの悪化を引き起こす程の位置決め誤差は
認められない。さらに、連続的なトラックアクセス状態
において、シーク時間は極めて短く、高速アクセス動作
が可能である。

第３図は、本発明の第２の実施例を示す平面図であり、
５は磁気抵抗効果素子（以下、ＭＲ素子と称す）である
。第３図に示すマルチトラック磁気ヘッド１には、１個
のサーボヘッド素子９０と８個のデータヘッド素子１０
〜８０が搭載されている。サーボヘッド素子９０とデー
タヘッド素子１０〜８０は、ＭＲ素子を用いた複合型薄
膜磁気ヘッドである。上部および下部の磁気ヨーク５の
間には、コイル４とＭＲ素子５が配置されており。

記録時にはコイルを流れる電流が発生する磁界により磁
気記録媒体２に書込みを行い、再生時には磁気ヨーク５
をシールドとするシールド型磁気抵抗効果型ヘッド（以
下、　ＰｖｌＲヘッドと称す）として、情報の読み出し
を行う。磁気記録媒体２上の単位記録領域９の範囲内に
は、磁気ヘッド素子に対応して％　１個のサーボ領域９
００と８個のデータ領域１００〜８００がある。サーボ
領域９００は。

幅７μｍの１１個のサーボトラック９０１〜９１１の集
合体である。サーボ領域９００と各データ領Ｍ１００〜
８００のピッチは、磁気ヘッド素子のサーボヘッド素子
９０とデータヘッド素子１０〜８０のピッチに等しい。

サーボヘッド素子９０の磁気ヨーク３の幅は、サーボト
ラック９０１〜９１１の幅の２倍の１４μｍである。デ
ータ領域１００〜ＳＯＯは、それぞれｔｍｓｔｔｍ、周
期７ｐｍの１０個のデータトラック１０１〜８１０の集
合体である。

データトラック間にはそれぞれ２μｍのガートバンドを
設ける。データヘッド素子１０〜８ｏの磁気ヨーク３０
幅は５μｍであシ、データトラックの幅に等しい。デー
タ領域１００〜２０００間には。

それぞれ幅５μｍのガートバンドを設ける。

第３図に示す第２の実施例においても、トラックアクセ
ス方式は第１の実施例と同様である。すなわち、サーボ
ヘッド素子９０をサーボトラック９０１〜９１１の中の
いずれか２個のサーボトラックの中央に位置決めし、同
時にデータヘッド素子１０〜８０をそれぞれデータトラ
ック１０１〜８１０に位置決めする。第３図においては
、サーボヘッド９０がサーボトラック９０１と９０２に
位置決めされ、データヘッド素子１０，２０．・・・８
０がそれぞれデータトラック１０１，２０１．・・・８
０１に位置決めされた状態が示されている。このサーボ
ヘッド９０を用いた位置決めには、連続的に磁気ヘッド
を移動させるためにピエゾアクチエエータを用いている
。このピエゾアクチュエータの動作範囲は、データ領域
９０００幅と等しい７０μｍである。さらに、マルチト
ラック磁気ヘッドｌを、−組のサーボ領域とデータ領域
の幅の総和だけさせるために、ステップモータとカム機
構を用いる。

１ステツプは単位記録領域９の幅より若干長い６００μ
ｍである。　　。

第２の実施例の磁気記録装置を用いて、マルチトラック
磁気ヘッドのトラックアクセスを行うと、記録再生動作
上、特に問題となるクロストークの増加やエラーレート
の悪化等を引き起こすほどの位置決め誤差は認められな
い。さらに、連続的なトラックアクセス状態において、
シーク時間は極めて短く、高速アクセス動作が可能であ
る。

尚１以上の実施例においては、単位記録領域中のデータ
トラックの数が１０個、データ領域の数が８個の場合に
ついて示したが、本発明がデータトラック数およびデー
タ領域数の限定を受けないことは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明による磁気記録装置およびトラッ
クアクセス方式によれば、正確な位置決め精度と高速ト
ラックアクセスが可能であシ、磁気記録装置の記録密度
を大幅に増加させ、ま九、情報のスループットを高める
ことができるので、その効果は甚だ大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による第１の実施例のマルチトラック磁
気ヘッドと磁気記録媒体を示す平面図、第２図は本発明
による第１の実施例のヘッド移動機構を示す斜視図、第
３図は本発明による第２の実施例のマルチトラック磁気
ヘッドと磁気記録媒体を示す平面図、第４図は本発明の
原理を示す模式図、第５図は従来のマルチトラック磁気
ヘッドおよびトラックアクセス方式を示す平面図である
。１・・・マルチトラック磁気ヘッド、２・・・磁気記録
媒体、３・・・磁気ヨーク、４・・・コイル、５・・・
ＭＲ素子、６・・・ピエゾアクチエエータ、７・・・ス
テップモータ、８・・・連続的トラックシークの範囲、
９・・・単位記碌領域、１０，２０．・・・８０・・・
データヘッド素子、９０・・・サーボヘッド素子％１０
０，２００．・・・８００・・・データ領域、１０１，
１０２．・・・１１０゜２０１．２０２．・・・２１０
，８０１，８０２．・・・８１０・・・データトラック
、９００・・・サーボ領域、９０１゜９０２、・・・９
１１・・・サーボトラック。代理人　弁理士　　内　原　　　晋ｆｉｔ　　目／　Ｖ）Ｌ、すＬクツ７Ａ味気へ、アトｆｉ２−図７；阜住言ム右領域第４旧第５円

Claims

【特許請求の範囲】１、少なくとも１個のサーボヘッド素子と複数個のデー
タヘッド素子とを含むマルチトラック磁気ヘッドと、そ
れぞれが隣接した複数のデータトラックの集合体であっ
て前記データヘッド素子と等しい周期で配置された複数
個のデータ領域および前記データトラックと等しい周期
を有するサーボトラックの集合体であって前記各データ
領域に対して前記サーボヘッド素子と前記各データヘッ
ド素子とのピッチと等しいピッチで配置された少なくと
も１個のサーボ領域を一組とする単位記録領域が繰り返
し配置されている磁気記録媒体と、ステップ状にトラッ
クシークを行う磁気ヘッド移動機構および連続的にトラ
ックシークを行う磁気ヘッド移動機構とを備えたことを
特徴とする磁気記録装置。２、少なくとも１個のサーボヘッド素子と複数個のデー
タヘッド素子とを含むマルチトラック磁気ヘッドと、そ
れぞれが隣接した複数のデータトラックの集合体であっ
て前記データヘッド素子と等しい周期で配置された複数
個のデータ領域および前記データトラックと等しい周期
を有するサーボトラックの集合体であって前記各データ
領域に対して前記サーボヘッド素子と前記各データヘッ
ド素子とのピッチと等しいピッチで配置された少なくと
も１個のサーボ領域を一組とする単位記録領域が繰り返
し配置されている磁気記録媒体と、ステップ状にトラッ
クシークを行う磁気ヘッド移動機構および連続的にトラ
ックシークを行う磁気ヘッド移動機構を備えた磁気記録
装置において、前記サーボヘッド素子から再生されるト
ラッキングエラー信号が０になるように前記連続的にト
ラックシークを行う磁気ヘッド移動機構を制御して、前
記磁気記録媒体上の前記データ領域中から選択した前記
データトラックに前記データヘッド素子を追従させ、ま
た、前記ステップ状にトラックシークを行う磁気ヘッド
移動機構を用いて前記単位記録領域の幅より大きな周期
で前記マルチトラック磁気ヘッドを移動させることを特
徴とするトラックアクセス方式。